KR970006149B1 - 분뇨의 색도처리방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분뇨의 색도처리방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따라 분뇨처리수의 색도를 제거하는 방법의 일실시예를 개략적으로 도시한 공정도이다.

본 발명은 분뇨의 색도처리방법 및 그 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 BOD 및 부유물질의농도가 낮고 수질이 안정한 분뇨처리수의 색도제거방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 분뇨 처리장에서의 분뇨처리방법은 1차 처리로서 혐기성소화법, 호기성소화법, 습식산화법, 액상부식법등을 행하고, 2차 처리로서 활성오니법, 회전온판법, 살수여상법, 폭기라군법,물리화학적처리법등이 선택, 조합적으로 사용되고 있다. 그러나 상기 방법중 액상부식법 이외의 생물학적 처리법에는 분뇨를 1차 처리한 후 2차 처리를 위해서는 약 20배의 다량의 희석수를 필요로 한다. 그러나 대부분의 분뇨처리장치에서는 희석수의 확보가 어려우며, 이로 인하여 2차 처리에서 유기물 부하량의 농도변동이 심해져서 안정된 운전이 불가능하고, 그 결과 완전한 처리가 일어나지 못하여 미리처리된 분뇨를 그대로 방류시키고 있는 실정이며 다량의 희석수를 사용하여 2차 처리를 할 경우에도 부지면적, 시설설치비, 운전관리비, 인건비등이 엄청나게 요구되어 분뇨처리비용이 증가된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 1993년 9월 14일자에 광합성 세균을 이용한 분뇨처리장치 및 그 방법을 출원하였고, 대한민국 특허출원 제93-18459호(이하 459특허라 함)의 출원번호를 부여받았다. 상기 459특허는 후술하는 본 발명의 바람직한 일실시예로 포함되어 본 발명에서 얻고자 하는 결과를 용이하게 달성시킬 수 있다.

종래의 분뇨처리방법에 있어서, 미처리된 분뇨에는 여전히 많은 BOD 성분과 부유물질(SS:Suspended Solid)이 함유되어 있어서 색도제거시 많은 약품비가 발생되므로 이런 경우 색도제거는 엄두도 못내고 있는 실정이다. 따라서 효율적인 색도제거를 위해서는 우선적으로 처리수의 BOD 및 부유물질의 농도를 낮추고 처리수의 수질을 안전화시키는 것이 요구된다.

한편, 종래의 분뇨처리방법 또는 상기 459특허의 방법으로 분뇨를 처리하여 분뇨처리수가 안정화되었을 지라도, 상기 처리수에는 미생물에 의해 분해되기 어려운 리그닌, 멜라닌, 셀룰로오스 등의 난분해성 색도성분이 잔존하여 분뇨의 BOD값이 법적규제치 이하로 제거되었어도 대다수의 국민들은 처리수에 대해 불신하고 있고, 이는 민원의 대상이 되고 있다. 따라서, 각종 폐수의 색도를 제거시키기 위한 탈색제가 많이 개발되었고 시제품으로도 많이 판매되고 있으나 이들의 사용시에 투여 약품량이 과대해져서 약품비가 증가되고, 색도제거 효율이 낮으며 색도제거 반응후의 슬러지 발생량이 많아서 이를 처리하기 위한 비용이 추가로 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점없이 분뇨수에 남아있는 난분해성 색도성분을 효율적이고 경제적으로 제거할 수 있는 분뇨의 색도처리방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 사용되는 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 분뇨를 처리하여 유기산 및 저분자 물질을 생성시키는 전처리공정; 상기 유기산 및 저분자 물질을 포함하는 전처리된 분뇨를 무희석 상태로 광합성세균을 이용하여 처리하는 주처리공장; 및 상기 주처리된 분뇨처리수에 염화제2철과 음이온계 고분자 응집제로 이루어진 조성물을 첨가시켜 상기 분뇨처리수의 색도성분을 응집침전시키는 후처리공정으로 이루어진다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 장치는 분뇨의 유기산 및 저분자 물질로 전환시키는미생물을 포함하는 유기영양미생물조; 상기 유기영양미생물조로부터 유입된 분뇨의 유기물을 처리하는 광합성세균을 포함하는 광합성 공생균조; 상기 광합성 공생균조로부터 유출된 처리수 내의 광합성세균과 공생균을 침전시키고 고액을 분리시키는 광합성 침전조; 상기 광합성 공생균조로 부터 방출되는 방출수를 접촉산화시키는 접촉사노하조, 및 상기 접촉산화조로부터 방출되는 상등액에 염화 제2철과음이온계 고분자 응집제로서 이루어진 조성물을 첨가시켜 상기 분뇨처리수의 색도성분을 제거시키는응집반응조 및 침전조로 이루어진다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 본 출원인이 1993년 9월 14일자에 출원한 대한민국 특허출원 제93-18459호를 개발된 것으로서, 본 발명에 있어서, 광합성 세균을 이용하여 분뇨를 처리할 경우 종래의 유기물 분해 미생물을 이용하는 활성오니법에 비하여 광합성 세균의 고유특성에 의해 고농도 폐수의 고부하 운전, 즉 1차 처리분뇨의 무회석처리가 가능하다. 또한 상기 처리수의 경우 BOD 및 부유물질의 농도가 낮고 처리수 수질이 안정하므로 염화 제2철과 음이온계 고분자 응집제로 이루어진 응집조성물에 의해 효율적으로 색도제거가 가능하며 무회석 처리에 의해 전체적인 물량이 감소하므로 색도제거시약품비 및 시설비가 절약된다. 또한, 종래의 분뇨처리방법에 의해 처리된 분뇨처리수의 수질이 안정화된다면 본 발명의 방법이 적용가능하지만, 현재 당 업계에 공지된 방법에 의해 처리된 분뇨처리수는 회석수를 사용하여 안정화시켜야 하므로 전체적인 몰량이 증가되어 약품비 및 시설비가 증가하는 단점이있다. 그러나, 이 또한 본 발명의 범주에 포함된다.

한편, 광합성 세균에 의한 분뇨처리방법은 분뇨중의 탄소와 질소의 비가 약간 불균형한 조건하에서도 정화요율이 아주 높다. 그 이유는 공기중의 질소를 고정시켜 탄소와 질소의 균형을 유지시킬 수 있으며 탈질이나 탈탄산을 행하므로 분뇨중의 탄소화합물의탈질이나 탈탄산을 행하므로 분뇨중의 탄소화합물을 균체내로 받아들이거나 공기중으로 방출하여 BOD치의 제거효율이 높기 때문이다. 광합성 세균은 다수의 유기영양세균과 공생관계에 있는데 예를 들면, 로도박터 칼슐라투즈(Rhodobacter capsulatus)와 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium)등 과의 공생관계로 폐수중에서 잘 생육하며 양자는 플록형성에 기여하여 광합성 세균과 공생 관계에 있는 균과의 공존으로 분뇨처리하면 정화효율이 월등히 좋아지며 침강성이 좋아 응집침전에 첨가에 의한 집균조작이 필요없게 할 수 있다. 또한 광합성 세균은 내염성이 강하며 식염도 10%정도에서 생육이 잘되며 유독한 황화수소나 아민류를 분해시키기 때문에 악취제거효과도 있다. 원폐수의 부하변동에 대단히 강하며 온도에 대한 내성 또한 강하다. 오니의 생성량이 활성오니법에 비하여 1/3∼1/2이며, 처리시설의면적은 1/3이면 된다. 그외에도 슬러지는 유기비료로 활용이 가능하고 분뇨처리장의 운전이 안정되어월등히 절감된다는 장점이 있다.

이때 사용될 수 있는 대표적인 광합성 세균은 로드박터 캅슐라투스(Rhodobacter capsulatus), 로드박터 젤라티노사(Rb, gelationsa), 로도박터 스파에로이데스(Rhodobacter spaeroides), 로도스피리룸 루브룸(Rhodospirillum rubrum) 등이 있다, 본 발명에 있어서, 분뇨내의 유기물을 이용하여 유기산을 생산하는 상기 전처리 공정은 생분뇨를 처리하여 아세트산, 프로피온산, 부틸한 등과 같은 휘발성 유기산(VFA:Volatile Fatty Acid)을 생성하여 메탄가스로 전환시켜 유기물 농도를 저감시키는 혐기처리 1차 처리공정을 거치고 미분해된 유기물을 호기적 조건에서 광합성 세균과 공생균의 활동에 의해서 처리하게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 광합성 세균이외에 광합성 세균의 공생균(이하 공생균)을 첨가시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 공생균을 첨가시키면 광합성세균과 이들 공생균의 공생에 의하여 보다 효율적이고 신속한 분뇨처리가 이루어질 수 있다. 이와 같은 광합성세균의 공생균으로는 바실러스(Bacillus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 칸디다(candida), 슈도모나스(Pseudomonas), 노카르디아(Nocardia), 아스퍼질러스(Aspergillus), 락토바실러스(Lactobacillus) 등이 있다. 또한 상기 광합성 세균은 외부에서 또는 피이드 백에 의하여 공급되는 것이 바람직하다. 즉 이들 일부 광합성세균은 처리수 및 잉여오니와함께 반응계 외부로 제거되므로 주기적으로 광합성 세균을 첨가시켜 광합성 공생균조 내에 일정한 농도로 광합성 세균을 유지시키는 것이 바람직하다. 이때 상기광합성 세균이 외부로 부터 첨가되는 양은 광합성 공생균조에 5∼15ppm인 것이 바람직하다. 상기 광합성세균의 첨가량이 5ppm 미만이면 광합성세균에 의한 분뇨처리가 충분히 일어나지 않고 15ppm을 초과하면 더이상은 개선되지 못하고, 종균의 공급에 운전경비의 부담이 발생하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 유기산 및 저분자 유기물은 유기영양 미생물에 의해 유기물이 분해되어 생성된 것이고 이와 같은 공정에 의하여 생성된 유기산등은 광합성세균의 기질로서 적합하여 광합성세균을 이용한 분뇨폐수처리를 효율적으로 진행시킬 수 있다.

한편, 상기 전처리 공정은 분뇨내에 존재하는 부피 및 중량이 큰 부유물을 제거시키는 스크린 및 침전공정, 상기 부유물이 제거된 분뇨내의 유기물을 분해시키는 혐기성소화공정, 상기혐기성 소화된 분뇨에 응집제를 참가시켜 고액을 분리시키는 화학적 처리공정, 상기 화학적 침전된 분뇨의 상등액을 미생물로 이용하여 유기산으로 분해시키는 유기물 분해공정을 포함하는 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 스크린 및 침전공정은 생분뇨와 함께 처리조 내로 유입된 폐수에 존재하는 협잡물, 토사,큰 부유물 등을 제거하는 공정으로 이와같은 스크린 및 침전공정을 행하므로써 분뇨 폐수의 이동시에 이동관을 막거나 폐수의 흐름을 방해하는 물질을 제거시킬 수 있다. 또 상기 혐기성소화 공정은 분뇨증에 있는 단백질, 탄수화물, 지방 및 그 밖의 큰 분자상의 물질을 혐기성 메탄발효에 의하여 작고 단순한 저분자 형태의 유기물로 분해시키고 이를 최종적으로 물, 이산화탄소, 메탄, 암모니아 등의 무기물로 전환하여 1차적으로 유기물 농도 즉, BOD를 감소시킨다.

본 발명에서는 혐기성 소화공정 이외의 다른 소화공정도 사용 가능하나, 혐기성 소화공정이 1차 처리법 중 운전관리비가 적게 들고 운전이 용이하여 가장 바람직하다. 그리고, 상기 화학적 처리공정은 혐기성 소화 처리수에 존재하는 부유물질을 처리하기 위한 공정으로, 일반적으로 혐기성 소화를 거친 처리수는 15,000ppm이상의 부유물질을 포함하고 있으며 이를 직접 생물학적 처리하려면 처리시설의 용량이 커져야 하고 처리효율도 저하되는 문제점이 있어 본 발명에서는 화학적 처리, 특히 황산알루미늄 및고분자 응집제를 응집제로 사용하는 방법을 사용하고 있으며 이와 같은 응집에 의한 침전을 통하여 부유물질의 양을 4,000ppm 이하로 낮추는 것이 바람직하다. 이때 첨가량은 황산알루미늄의 경우 300∼500ppm 및 양이온계 고분자 물질의 경우 1,000∼2,500ppm인 것이 바람직하다. 응집제의 양이 상기 양보다 미량인 경우 충분한 응집효과가 나타나지 않고, 응집제의 양이 상기한 양을 초과하는 경우에는 탈수여액에 과량 잔류되어 생물학적 처리에 영향을 미칠수도 있으며 운전비가 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 본 발명은 분뇨의 유기물을 유기산으로 또는 고분자 물질을 저분자로 전환히시키는 미생물을 갖고 있는 유기영양미생물조, 상기 유기영양미생물조로부터 유입된 분뇨의 유기물을 처리하는 광합성세균 및 공생균을 갖고 있는 광합성세균조, 상기 광합성 공생균조로부터 유출된 처리수 내의 광합성세균과 공생균을 침전시키고 고액을 분리하는 광합성 침전조 및 상기 침전조로부터 방출되는 방출수를 접촉산화시키는 접촉산화조 및 상기 접촉산화조로부터 방출되는 상등액에 염화 제2철과 음이온계 고분자 응집제로 이루어진 조성물을 첨가시켜 상기 뷴뇨처리수의 색도성분을 제거시키는 응집반응조 및 침전조를 포함하는 분뇨처리방법이다.

본 발명에 있어서, 유기영양미생물조는 분뇨를 처리하여 광합성세균의 기질로 사용되는 유기산 및 저분자 물질을 생산하며, 광합성세균조는 유기산 및 무기물을 기질로 이용하여 성장하면서 분뇨내의 유기물을 제거하여 분뇨내의 BOD를 낮춘다. 그리고 이 광합성세균조는 광합성세균의 공생균이 함께 존재할 경우 분뇨 내의 유기물 제거 효율을 월등히 높일 수 있으므로 이를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한 상기한 분뇨처리장치의 광합성세균조의 광합성세균을 공급하는 광합성종균조를 설치하는 것이 바람직하다. 광합성세균은 잉여슬러지 제거 및 처리수와 함께 방출됨에 따라 광합성세균조내의 광합성세균의 농도가 감소하며 이와 같은 광합성세균 농도의 감소를 막고 광합성세균의 농도를 일정하게 하기위하여 광합성세균을 일정하게 공급하는 광합성종균조가 필요하다.

그리고 본 발명은 상기한 광합성세균조로부터 유입된 처리수 내의 광합성세균을 침전시키며 고액을 분리하는 광합성세균 침전조를 포하하는 것이 바람직하다. 분뇨를 본 발명이 처리방법으로 처리하고, 유출되는 유출수는 광합성세균의 균체농도가 높으며, 이와 같은 광합성세균을 침전조에서 침전시키므로써 여기서 얻어지는 광합성세균 및 미생물등의 균체는 유기질 비료의 원료로써 사용할 수 있다. 상기광합성침전조로 부터 방출수는 상기 광합성침전조와 연결된 접촉산화조에서 접촉산화공정을거친다.

또한 본 발명에서는 상기 공정의 후처리로써 광합성균과 공생균을 침전, 분리시킨 상둥수를 응집반응조에서 종래의 응집제나 탈색제를 이용하는 것보다 색도제거 효율이 높고, 슬러지 발생량이 적으며, 약품비가 적게되는 염화 제2철(FeCl₃) 및 음이온계 고분자 응집제로 이루어진 응집조성물로 처리시켜 생물학적으로 주처리된 분뇨의 색도를 현저히 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 염화 제2철 및 음이온 중합체의 혼합물로 구성된 색도제거용 조성물을 이용하여 응집반응조와 침전조를 거치는데, 좀더 상세하게는 응집반응조에서는 염화 제2철을 주성분으로 하고 미량의 고분자 응집제로 이루어진 색도제거용 조성물을 투입시켜 분뇨처리수에 함유되어 있는 색도유발성분과 반응하여 응집플록(floc)을 형성하면서 색도성분을 제거시킬 수 있다. 응집반응이 일어난 후 침건조에서는 응집된 플록이 중력에 의해 고액분리된다. 이러한 일련의 과정을 거친 분뇨처리수는 색도기95% 이상이 제거되며 COD와 BOD가 60%이상이 제거된다.

다시 말하면, 본 발명의 색도제거용 조성물은 염화 제2철과 음이온계 고분자 응집제의 혼합물로 구성되어 있으며 상기 고분자 응집제의 주성분은 아크릴아미드 또는 아크릴산나트륨의 공중합체로 이루어져 있다. 상기 조성물은 10%의 염화 제2철 용액과 0.1%의 고분자 응집제의 혼합으로 그 비율은 농도비율로 200ppm : 1∼10ppm이 가장 바람직하다. 이렇게 혼합된 조성물은 생물학적 처리를 거친 분뇨처리수의 색도제거시 조성물에 고분자 응집제를 포함시키므로써 플록을 크게 형성시켜 염화 제2철만을사용하였을 경웨 발생되는 반응후 슬러지 부상을 방지할 수 있다. 생물학적 분뇨처리단계에서 처리효율이 불안정할 경우 기존의 색도제거 방법을 적용시키기 위해서는 pH등 반응조건을 맞추어 주어야 하는어려움이 있지만 본 발명의 색도제거 방법은 넓은 pH범위에서 pH조정없이 적용이 가능하다. 상기 색도제거용 조성물의 반응조건 및 특징은 먼저 반응 pH범위가 4∼11로 넓으며 플록의 침강성이 뛰어나반응시간이 상대적으로 짧으며 색도제거 이외에 탁도제거율 또한 매우 우수하다. 기존 방법들로는 분뇨처리수를 탈색제로 처리하는 방법과 기존의 화학적 처리로서 알려진 펜턴 산화방법등이 있다. 본 발명의 비교실시예에 따르면, 상품화되어 있는 탈색제의 경우 본 발명의 조성물과 탈생효과를 비교해 볼 때 2배이상의 비용이 들며, 펜턴산화의 경우 약품비는 물론 시설비 또한 더 많이 든다. 분뇨의 생물학적처리수의 색도제거에 있어서 상기 조성물의 적용농도 범위는 염화 제2철을 기준으로 400∼1,000ppm이다. 염화 제2철의 농도 600ppm에서 색도제거 효율은 95%로 같은 시료에 탈색제를 1,000ppm으로 처리하였을 경우의 제거율 85%에 비해 높은 제거효율을 얻을 수 있었고, 탈색제의 농도가 상기조성물과 같은 농도, 즉, 600ppm에서는 색도제거가 거의 일어나지 않음을 관찰하였다.

염화 제2철을 주성분으로 한 본 발명의 조성물은 분뇨의 생물학적 처리수의 색도성분 및 부유물질과반응하기 때문에 파량의 약품투입량은 오히려 초과된 철이온의 영향으로 색도제거 후 탁도를 유발하는 원인이 된다. 그러므로 통상 생물학적 분뇨처리수의 총 CODmn 값의 농도를 기준으로 약품을 투여하면 바람직한 효과를 얻을 수 있다, CODmn에 대한 색도제거 조성물의 투여 농도비는 0.6∼1.4가 바람직하고, 0.8∼1.2의 범위가 좀 더 바람직하다. 반응 시간은 10분정도로 다른 화학반응보다 빠르며 슬러지 발생량 또한 소량(약 0.2kg Sludge/M³)이며 침강성 또한 빠르다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 생물학적 처리를 거친 분뇨처리수의 성상은 BOD 30∼60ppm, DODmn 300∼800ppm, SS 40∼100ppm, 색도 2,300∼3,000 PtCo color unit, pH 7.4∼8.5, 탁도 620∼650FTU이다. 상기 특성을 가진 분뇨처리수는 응집반응조로 이송된다. 응집반응조에서는 정량펌프에 의해 투입된 색도제거용 조성물이 분뇨처리수의 색도성분 및 부유물질과 응집반응을 일으키게 된다. 반응시간은 10∼20분 정도이며 교반기의 회전수는 10∼150rpm으로 하였다. 철(Fe³⁺)의 작용에 의해 응집된 색도유발성분은 작은 플록을 형성시키며, 고분자 응집제에 의해 큰 플록으로 형성된다. 응집반응이 진행된 다음 침전조로 이송되고 중력에 의해 플록이 침전되어 고액이 분리된 처리수는 소독시켜 방류시킨다. 일련의 과정을 거핀 처리수의 수질은 COD 350∼380mg/1, SS 8∼22mg/1, 색도 137∼168PtCo color unit, 탁도 45∼70FTU로서 색도제거율 92∼95%, 탁도제거율 89∼93%, CODmn 제거율 53∼55, SS제거율 83∼94%로서 우수한 제거효율을 나타내었다. 이와 병행하여 분뇨수를 고도로 처리하고자 할 경우에는 응집침전조를 거친 처리수에 활성탄 흡착을 실시할 수 있으며, 결과적으로 보다 완벽하게 처리된 상태의 처리수를 방출할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 방법 및 효과를 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

pH 8.5,BOD 23,000,CODmn 6,000, 부유물질 25,000 치 0.55중량%, TKN 6,500인 생분뇨를 스크리닝및 침전에 의해 협잔물 및 토사류를 제거하고, 온도 35℃의 중온소화방식으로 2개의 조를 이용하여 30일 동안 혐기성 소화조에서 처리하고, 응집제로서 황산알루미늄 500ppm, 고분자 응집보조제(유니코사Himoloc K580)300ppm을 투여하여 화학침전시켜 고체와 액체를 분리하므로써 전처리를 행하였다.

이로부터의 처리수를 150L의 유기영양조에 유입시켜 pH7∼8로 조정하고 상온에서 용존 산소농도 1∼5ppm으로 1일이상 폭기시킴으로써 호기성 종족 영양세균에 의해 전분을 당질로 단백질을 아미노산으로, 지방을 초산, 프로피온산 등의 유기산으로 분해시켜 광합성균 및 공생균이 처리하기 쉬운 상태로 분해되도록 하였다.

유기영양 미생물조로부터의 처리수를 BOD 용적부하 0.525-0.975kg/m³/day, F/M비 0.11-0.24kg/BOD/kg MLSS D, HRT 1.3-2일, MLSS 3500-5000mg/ℓ, 원수유입량 40-90ℓ/day, 슬러지 반송율 100-150%의 운송조건하의 160L의 광합성 공생균조에서 운전하였다. 이때 광합성 공생균조의 pH는 7-7.5로 조절하였고, 광합성 종균조로 부터 주기적으로 10ppm이 되도록 광합성세균을 첨가하였다. 이와 같이 하여 처리한 처리수를 광합성 침전조로 유입시켜 침전된 오니의 일부를 반송시키고 일부는 탈수기로 보내져 탈수시켜 제거하였다. 침전조의 상등수를 응집반응조로 이송시켜 염화 제2철(이양화학사)과고분자 응집제(유니코사 Himoloc E855)가 400ppm : 2ppm. 600ppm : 15ppm, 800ppm : 30ppm 및 1000ppm : 50ppm의 비율로 구성된 색도제거용 조성물을 투여시켜 응집반응후 침전조로 이송시켜 색도성분을 침전시켰다. 이때의 상시 상등수는 색도(Colority) 2565 PtCo color unit CODmn 800ms/ 1,BOD 60mg/1,탁도(Turbidity) 620FTU, 부유물질 130mg/1, pH7.6이었고, 상기 방법에 의해 처리한 결과를 각각의 투여량에 따라 색도, 탁도, COD, 부유물질을 제거시킨 후 잔존량을 하기(표 1)에 나타내었다. 색도성분을 침전시킨 침전조의 상등수를 소독시켜 방류시킨다.

상기 방법에 의하여 분뇨를 처리할 때 단계별로 처리되어 방출되는 처리수의 수질을 하기 (표 2)에 나타내었다.

비교예 1

본 발명의 응집조성물 대신 상품화된 탈색제(한국화학공업사 PC 1000S)를 600 및 1,000ppm으로 사용한 것으로 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 그 결과를 하기 〈표3〉에 나타내었다.

한편, 오존산화 및 펜턴산화등의 고급산화 방법 또한 분뇨처리수의 색도제거에 적용가능하나 색도제거효율이 본 발명의 방법에 비해 낮았으며 특히 이들 방법중 오존산화는 시설투자비와 운전경비가 과다하게 소요되어 현실적으로 적용이 어렵고 펜천산화방법은 약품비가 많이 소요되며 pH조절, 약품량조절등의 운전조건이 까다롭기 때문에 현장적용이 어렵다.

따라서, 본 발명의 방법은 분뇨의 생물학적 처리후에 최종 잔류하고 있는 색도성분을 95%정도 제거가능하여 기존의 방법보다 색도제거율이 우수할 뿐만 아니라 BOD 및 COD, 탁도 및 부유물질등을 탁월하게 제거시킬 수 있는 효과가 있고 이용이 간편하며, 비용면에서도 경제적인 장점이 있다.

Claims (11)

1. 분뇨를 처리하여 유기산 및 저분자 물질을 생성시키는 전처리공정; 상기 유기산 및 저분자 물질을 포함하는 전처리된 분뇨를 무희석 상태로 광합성세균을 이용하여 처리하는 주처리공정; 및 상기주처리된 분뇨처리수에 염화 제2철과 음이온계 고분자 응집제로 이루어진 조성물을 첨가시켜 상기 분뇨처리수의 색도성분을 응집침전시키는 후처리공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 주처리 공정의 광합성 세균이 외부로 붙 또는 유출수로 부터 피드백에 의해 5∼15ppm정도로 첨가됨을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전처리 공정이 분뇨내에 존재하는 부피 및 중량이 큰부유물을 제거하는 스크린 및 침전 공정, 상기 부유물이 제거된 분뇨내의 유기물을 분해하는 혐기성 소화공정, 상기 혐기성소화된 분뇨에 응집제를 첨가하여 고액을 분리하는 화학적 처리공정, 상기 화학적 처리후 분뇨의 상등액을 미생물을 이용하여 유기산 및 저분자 물질로 분해하는 유기물 분해공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리방법.
4. 제1항 있어서, 상기 조성뭘이 10%의 염화 제2철(FeCl₃)과 0.1%의 고분자 응집제로 이루어지고, 그 혼합농도의 범위가 200ppm : 1∼10ppm임을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 고분자 응집제의 주성분이 아크릴 아미드 또는 아크릴산 나트륨의 공중합체로 이루어짐을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 조성물의 투입시 염화 제2철의 농도가 400∼100ppm으로 유지됨을 특징으로 하는 분뇨처리방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 분뇨처리수의 CODmn 값에 대해 0.6∼1.4의 투여됨을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리방법.
8. 분뇨의 유기물을 유기산 및 저분자 물질로 전환시키는 미생물을 포함하는 유기영양미생물조; 상기 유기영양미생물로부터 유입된 분뇨의 유기물을 처리하는 광합성세균을 포함하는 광합성 공생균조 ; 상기 광합성 공생균조로부터 유출된 처리수 내의 광합성세균과 공생균을 침전시키고 고액을 분리하는 광합성 침전조; 상기 광합성 공생균조로 부터 방출되는 방출수를 접촉산화시키는 접촉산화조 및 상기접촉산화조로부터 방출되는 상등액에 응집제를 첨가시켜 상기 분뇨처리수의 색도성분을 제거시키는 응집반응조를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 응집제가 염화 제2철과 음이온계 고분자 응집제로 이루어짐을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 장치가 상기 응집반응조로 부터 유출된 처리수의 응집물을 침전시키며 고액을 분리시키는 응집침전조를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리장치.
11. 제8항 또는 제10항에 있어서, 상기 장치가 상기 응집반응조 또는 응집침전조로 부터 유출된 최종처리수를 활성탄으로 처리시키는 활성탄 흡착탑을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨의 색도처리장치.